[发明专利]连续桥面结构桥梁拉索内力的调整方法

说明书

本发明提供一种连续桥面结构桥梁拉索内力的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.在桥梁全部拉索初次张拉后，采用频率法识别各拉索实际内力；步骤2.建立桥梁结构有限元模型；步骤3.考虑温度影响，基于桥梁结构有限元模型分析计算出桥梁各拉索在施调内力作用下的最终拉伸量；步骤4.依据各拉索最终拉伸量进行桥梁拉索内力调整：将各拉索拉伸量转化为拉索锚头螺母的旋转角度，根据计算出的螺母旋转角度实施桥梁拉索内力调整。本方法既能够保证拉索内力调整的精度，同时又能够大幅度提高拉索的张拉效率，并且实施也非常便捷，在新建桥梁或旧桥换索工程的拉索内力调整中具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明属于桥梁施工和检测领域，具体涉及一种连续桥面结构桥梁拉索内力的调整方法。

技术背景

随着国民经济的快速发展，国家对交通基础建设的投入也不断加大，铁路网和公路网当中的桥梁建设占比越来越高，桥梁在跨越河流、峡谷、既有交通线路和其他各类特定建筑物时必须采取几百米甚至上千米的大跨度缆索体系桥梁。对于斜拉桥、悬索桥或拱桥等同时具有拉索受力构件和连续桥面的结构，为保证其成桥线形和内力达到较为理想的设计状态，桥梁拉索内力的合理调整是十分关键的施工环节。

理论上来说，桥梁拉索初次张拉后，以其最终内力为控制目标，若将所有拉索同时张拉，则拉索内力可一步调整到目标值。而实际工程中，桥梁拉索同时张拉施工的可行性几乎不存在(在施工过程中无法提供较多千斤顶同时张拉施工)。桥梁拉索内力调整是通过控制成桥拉索内力，按照设计好的调整顺序逐一张拉；其任一拉索内力的改变，都将导致全桥其余拉索内力的重分布，从而不得不反复张拉，逐步逼近于拉索设计内力。这样必将大大增加拉索内力调整的工作量，同时拉索最终内力往往很难达到预期的目标。考虑到桥梁拉索在张拉时必然会有一定的弹性伸长，同时桥梁其它结构也将产生相应的弹性变形。因此，拉索拉伸量与其弹性变形和桥梁结构拉索锚固端的相对变形是密切相关的。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种连续桥面结构桥梁拉索内力的调整方法，既能够保证拉索内力调整的精度，同时又能够大幅度提高拉索的张拉效率，并且实施也非常便捷。本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种连续桥面结构桥梁拉索内力的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.在桥梁全部拉索初次张拉后，采用频率法识别各拉索实际内力{T_e}：

对于斜拉桥、悬索桥或拱桥等同时具有拉索(斜拉索或吊杆)受力构件和连续桥面的结构，为保证其成桥线形和内力达到较为理想的设计状态，桥梁拉索内力的合理调整是十分关键的施工环节。在桥梁全部拉索初张拉之后，采用频率法对其实际内力进行准确的识别。

其中频率法识别桥梁拉索内力是指在拉索上布设加速度传感器，然后通过人为或环境激励，识别出拉索的振动频率，再利用振动频率和索力的简化公式作近似处理获得索力。对于长索，拉索内力识别精度较高；而对于短索，要修正拉索边界约束条件、拉索弯曲刚度等因素对拉索内力识别的影响，这样才能保证此方法运用的可靠性。

步骤2.建立桥梁结构有限元模型：

为了获得桥梁结构各拉索在施调内力作用下最终拉伸量，必须准确建立桥梁结构有限元模型。本发明运用结构有限元分析软件MIDAS Civil建立桥梁结构有限元分析模型，进而获得桥梁结构拉索锚固端在施调内力作用下的相对变形。

步骤3.基于桥梁结构有限元模型分析计算出桥梁各拉索在施调内力{ΔT}作用下的最终拉伸量，包含以下子步骤：